UTの南西医療センターの研究者は脳内の幹細胞の成熟を刺激するタンパク質の"ジキル博士とハイド氏"自然の新たな洞察を明らかにしかし、逆説的に、また神経細胞の損傷につながることができますしている。
今週のオンライン表示されるようにスケジュールされたマウスではと全米科学アカデミー紀要の今後の問題で2つの個別の研究では、UTの南西研究チームは、タンパク質Cdk5をを学び、それが神経細胞内で誘発するの両方に役立つと有害なメカニズムを発見した。
博士アメリアアイシュ 、UTの南西で精神科の助教授、および彼女の同僚は、また脳細胞を殺すと、アルツハイマー病などの神経変性疾患に寄与すると考えているCdk5をタンパク質、の役に立つ"ジキル博士"側の有益なメカニズムを発見。現在の研究で、博士はアイシュはCdk5をが、一緒にその活性化のパートナー分子p35のと、未熟な神経細胞が完全に機能するようになるに役立つことがわかった。
別の研究で、 博士ジェームズビブ 、UTの南西で精神科の准教授は、Cdk5をタンパク質のもう一つの有害な作用を発見した。それは、スタント学習とモータ制御を減らすことができます。
Cdk5をは、その仕事は、細胞内の他のタンパク質のすべての種類と相互作用し、蛋白質のリン酸化と呼ばれるプロセスを介してそれらを修正することを意味キナーゼ、です。 Cdk5を育みまたは荒廃かどうかは、そのパートナーとそれが変更タンパク質の状態によって異なります。
"私たちのすべてと同様に、Cdk5をこの場合には、他のタンパク質を他の人に影響を与えることができる"と博士はアイシュは言った。 "フーリガンとCdk5を台無しには、それが大きなトラブルを引き起こすとき。それはストレート- Aの生徒でハングした場合、それは実際に他の細胞がその可能性を最大限に到達するのに役立ちます。"
博士アイシュは、成体マウスの脳で、別の神経発生の段階、または、新しい神経細胞の形成を学び、Cdk5の欠如は、成熟から神経幹細胞を防止することがわかった。彼女と彼女のグループは、彼らは新しいニューロンが生まれている脳の特定領域に神経細胞内でのCdk5ををオフにするおそれのあるマウスを作成するための高度な遺伝子工学を使用する。
博士アイシュはCdk5をが未熟な神経幹細胞から削除されると、正常な細胞分裂が起こることがわかったが、神経細胞が成熟に達することはありません。研究者たちはまた、隣接する成熟した神経細胞からCdk5をを削除し、この除去が少なく未熟な神経細胞の産生をもたらすことを発見した。
"我々が使用される技術は私たちに、通常フィールドで行われている以上のいくつかのステップを移動している"と博士はアイシュは言った。 "我々は、神経新生を制御する何の辞書を組み立て始めてだ。理解、開発の各段階で重要な何がすることで、我々がうまくいけばいつか脳がアルツハイマー病などの神経変性疾患に耐えることができるように、人間の神経細胞を操作することができます。"
博士ビブは、Cdk5の"ハイド氏"コンポーネントを学びました。遺伝学的アプローチのセット異なるが、同様に高度を使用して、彼のチームは、Cdk5を活性化パートナーP25と呼ばれるの短縮形を表現することにより、"ダークサイド"にCdk5をを回すの効果を検討した。グループは、脳深部構造のp25のと組み合わせれば、Cdk5を、モータの協調とマウスでは学習上の破壊的な影響を持っていたことが分かった。
このような統合失調症、注意欠陥多動性障害や薬物中毒などの精神神経疾患は、Cdk5の"ハイド氏"の側面で学び、関与したものと同様の脳の経路を含む、博士ビブは言った。
博士ビブは、脳の内部深くに達すると、通常は神経変性疾患と関連して調べたものを超える領域を探索する新技術を使用していました。彼のチームは、研究者はCdk5/p25ペアリングが過剰発現させた脳内で何が起こっているかを正確に調べることができるように、マウスにおけるcdk5の活動をトレースする緑色蛍光タンパク質を使用していました。
彼らは、過剰発現は、運動と報酬ベースの学習を制御する脳の領域内の回路を破損したことがわかった。脳細胞は他の脳細胞で、約その接続の半分、またはシナプスを失った。これは通常、神経変性に関連付けられている炎症を伴っていた。